[发明专利]可调节角度的滑坡涌浪高度与动压的监测装置及方法

说明书

本发明涉及地质灾害及水利实验设备技术领域，尤其涉及一种可调节角度的滑坡涌浪高度与动压的监测装置及方法，通过利用不同长度的主平板、承浪平板与实验水箱内不同的固定点相连，不仅使主平板的坡度可调节，而且也可以使承浪平板的坡度能够灵活调节，满足实验装置对不同坡度变化的需求，使实验模拟的结果更接近于实际。实验水箱由透明的有机玻璃构成，并在水箱中部设置波高仪，通过波高仪得到涌浪波高随时间的变化曲线，利用高速摄影仪和波高仪能够清晰地记录涌浪在水箱中的传播过程及涌浪的浪高变化。本装置还在承浪平板上布置压力传感器用于压力数据采集，可以记录实验过程承浪平板所受的压力变化。实验装置设备简洁，操作简单，便于维修。

技术领域

本发明涉及地质灾害及水利实验设备技术领域，尤其涉及一种可调节角度的滑坡涌浪高度与动压的监测装置及方法。

背景技术

滑坡涌浪是指边坡岩土体突然滑动，并与水体相互作用而激起的波浪，其破坏强度有时超过了地震诱发的海啸。在河流、湖泊边缘地带，大型滑坡涌入水中必将引起严重的问题，如威胁过往船只，导致停航禁航；破坏库周水工建筑物，导致坝体溃决；冲毁下游农田民房，威胁库区周围居民的生命财产安全等。滑坡涌浪引起的安全事故有很多，比如1762年，日本九州发生滑坡，滑坡规模约为5.35×10⁸m³，造成超过15000人死亡；1933年，中国岷江叠溪发生滑坡，滑坡规模达4×106m³，造成堵江45天，并导致8800人死亡；1963年，震动水利工程界的著名意大利瓦伊昂滑坡，体积达2.4亿m³，激起超过250m的巨大涌浪，造成下游大面积洪水泛滥，死亡人数约3000人；1985年6月12日，中国湖北新滩滑坡约3.0×10⁷m³岩土体涌入长江，滑坡对岸涌浪爬高约49m，由于监测预警及时，仅造成部分船只受损，死亡9人。由此可见，滑坡涌浪对人身财产安全具有极大的威胁，因此研究滑坡涌浪灾害是很有必要的。

滑坡涌浪的计算和预测对地质灾害防治和人身财产保护具有十分重要的意义。但是滑坡涌浪的形成与传播过程是一个及其复杂的物理力学过程，目前研究涌浪的方法主要有经验公式法、数值分析法、物理模拟法、以及其他研究方法等，其中物理模拟法作为一种研究滑坡涌浪较为直观、准确的研究手段，被广泛用于滑坡涌浪研究。但是目前已有的研究滑坡涌浪的模拟实验装置存在许多不足，比如，研究滑坡入水的斜坡及承浪斜坡的坡度、坡高是固定的，无法根据需要灵活调节；对于不同坡度入水的滑坡岩体激起的涌浪浪高在传播过程的变化无法准确观察；涌浪传播至对岸所具有的冲击力及爬坡高度无法准确测量。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调节角度的滑坡涌浪高度与动压的监测装置及方法，不仅可以解决以往同类实验中落体入水斜坡的角度不能调节问题，而且还可以设计了一种坡度可以调节的承浪斜坡，可以利用其研究涌浪传播至不同坡度的岸上所具有的冲击力和爬坡高度；同时，利用高速摄影仪、波高仪等测量仪器观察测量涌浪的传播过程和测量涌浪高度、传播速度。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种可调节角度的滑坡涌浪高度与动压的监测装置，包括实验水箱、主平板、海绵缓冲垫层、承浪平板、压力传感器和高速摄影仪，

所述实验水箱呈上方开口的长方体箱体状，设定实验水箱长度方向的两端面为前端面和后端面，则剩余两个侧面为左侧面和右侧面，左侧面和右侧面上均对称设置有主平板固定装置和承浪平板固定装置，承浪平板和主平板分别设置在实验水箱内的前后两端，

主平板的左右两侧通过主平板固定装置倾斜固定在实验水箱左右两侧面上，且主平板的前端低于后端，主平板的前端和实验水箱的宽度方向相平行，主平板的前端和实验水箱的底部相接触，主平板和实验水箱内底部的夹角为θ₁，0°θ₁90°，